If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

Hidrogénkötések a vízben

A vízmolekulák felépítése és azok a kölcsönhatásaik, amelyek a hidrogénkötések kialakulását eredményezik.

Bevezetés a víz tulajdonságaiba

Te egy beszélő, eszközöket készítő, tanulásra képes zacskó víz vagy. Oké, ez nem teljesen igaz, de közel jár az igazsághoz, mivel az emberi test 60-70%-a víz. És nem csak az emberek – a legtöbb állat, sőt, még az apró baktériumok is nagyrészt vízből épülnek fel.start superscript, 1, end superscript A víz elengedhetetlen az általunk ismert élet létezéséhez. Lehet, hogy drámaian hangzik, de igaz – és a drámai igazságok teszik érdekessé az életet! Egy élőlényben a sejtszinten végbemenő kémiai és anyagcsere folyamatok többségének a színhelye a sejtek belsejében lévő, víz alapú „ragacs”, a citoszol.
A víz nemcsak nagyon gyakori az élőlények testében, hanem van néhány olyan szokatlan kémiai tulajdonsága is, melyek rendkívül alkalmassá teszik az élet fenntartására. Ezek a tulajdonságok a biológia több szintjén is nagyon fontosak, a sejtektől az organizmusokon át egészen az ökoszisztémákig. A következő leckékben bővebben is olvashatsz a víznek az életet fenntartó tulajdonságairól:
A víz ezen egyedülálló tulajdonságait a molekulái polaritásának köszönheti és különösen annak a ténynek, hogy ezek képesek hidrogénkötéseket képezni egymással és más molekulákkal. Az alábbiakban megnézzük, hogyan működik a hidrogénkötés.

A vízmolekulák polaritása

A víz kémiai viselkedésének megértéséhez elengedhetetlen ismernünk annak molekulaszerkezetét. A vízmolekulában két hidrogénatom kapcsolódik egy oxigénatomhoz, a molekula alakja pedig V alakban meghajlott. Ennek az az oka, hogy az oxigénatomnak a hidrogénatomokkal kialakított kötései mellett két nemkötő elektronpárja is van. Mindegyik elektronpár – kötők és nemkötők egyaránt – taszítja egymást.
A legstabilabb elrendezés az, amelyikben az elektronpárok a legtávolabbra kerülnek egymástól: egy tetraéder, ahol az start text, O, end text, minus, start text, H, end text kötések a négy „lábból” kettőt képeznek. A nemkötő elektronpárok taszítóereje valamivel nagyobb, mint a kötő elektronpároké, így az start text, O, end text, minus, start text, H, end text kötések által bezárt szög a szabályos tetraéder 109°-os szöge helyett 104,5°-ra módosul.squared
Mivel az oxigén elektronegativitása nagyobb — mohóbban vágyik az elektronokra, mint a hidrogén —, az start text, O, end text-atom megragadja az elektronokat és nem ereszti őket a start text, H, end text-atomok közelébe. Ezáltal a vízmolekula oxigén felőli végén részlegesen negatív töltés, míg a hidrogén felőli végén részlegesen pozitív töltés alakul ki. A vizet poláris kovalens kötései és hajlott alakja miatt a poláris molekulák közé soroljuk.start superscript, 2, comma, 3, end superscript

A vízmolekulák hidrogénkötése

Polaritásuknak köszönhetően a vízmolekulák készségesen vonzódnak egymáshoz. A vízmolekula részlegesen pozitív vége — vagyis a hidrogénatom — lép kapcsolatba egy másik vízmolekula részlegesen negatív végével — vagyis egy oxigénatommal.
E vonzóerők a hidrogénkötések példái. Ezek olyan gyenge kölcsönhatások, amelyek egy részlegesen pozitív töltésű hidrogén és egy nagyobb elektronegativitású atom, például oxigén között jönnek létre. A hidrogénkötésben részt vevő hidrogénatomoknak nagy elektronegativitású atomokhoz (például start text, O, end text, start text, N, end text, vagy start text, F, end text) kell kapcsolódniuk.
Vízmolekulák, amelyek hidrogénkötéseket létesítenek egymással. Az egyik molekula O-atomján kialakult részlegesen negatív töltés hidrogénkötést képezhet a többi molekulák hidrogénatomjain kialakult részlegesen pozitív töltéssel.
A vízmolekulák más poláris molekulákhoz és ionokhoz is vonzódnak. Az olyan töltéssel rendelkező vagy poláris anyagot, amely kölcsönhatásba lép és feloldódik vízben, hidrofilnek nevezzük: a hidro „vizet” jelent, a fil pedig „kedvelőt”. Ezzel szemben az apoláris molekulák, például az olajok és zsírok, nem lépnek kölcsönhatásba a vízzel. Elkülönülnek tőle, ahelyett, hogy feloldódnának benne, ezért őket hidrofóboknak nevezzük: a fóbia jelentése „félelem”. Észrevehetted, hogy ez az olaj és ecet alapú salátaönteteknek egy nem túl praktikus tulajdonsága. Az ecet nagyrészt vizet tartalmaz, egy kevés savval kiegészítve.

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Még nincs hozzászólás.
Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.